细探超新星作为星系磁化种子的角色

解释当前观测到的星系磁场需要在早期宇宙中相对强的种子场。一种理论提出，在原始 nG 或更弱磁场于恒星内部被放大后，量级为 $\mu$G 的磁场由超新星（SN）爆发排出。本工作中，我们基于当前对恒星磁性的认知，计算了一个质量为 $M_{cl}$ 的星团可注入星际介质的最大磁能。我们考虑早型星并采用 Salpeter 或 top-heavy IMF。对其磁场，我们采用高斯或双峰分布。高斯模型假设所有大质量星均磁化，且 $10^3 < \langle B_* \rangle < 10^4$ G，而双峰分布（与银河系恒星观测一致）假设仅 5–10% 的 OB 星具有 $10^3 < \langle B_* \rangle < 10^4$ G，其余为 $10 < \langle B_* \rangle < 10^2$ G。我们发现星族可注入的最大磁能介于总 SN 能量的 $10^{-10}-10^{-7}$ 倍之间。这些估计的最高值比宇宙学模拟中通常采用的（约将 SN 能量的 $10^{-2}$ 作为磁能注入）低约五个数量级。超新星爆发对恒星磁场的纯平流可作为驱动发电机的种子，但不足以磁化星系。假设 SNe 为星系磁化的主要机制，在 300 pc 半径超泡中 $10^{5}$ 太阳质量星族的最佳情形下磁场强度不能超过 $10^{-7}$ G，而更典型的值介于 $10^{-10}-10^{-9}$ G。因此，需探索高红移星系磁化的其他情形。